企業(yè)動態(tài)2024-12-27
為了提高生產(chǎn)率，在加工零件的同一臺機(jī)床上對該零件進(jìn)行測量似乎合情合理,。畢竟,，機(jī)床上一般都有測量所需的軸系和足夠的工作空間，并通常配備有觸發(fā)式機(jī)床測頭,。然而,，在機(jī)測量的效果往往并不盡如人意。為什么高精度的機(jī)床測頭測量后仍然需要在專用三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）上進(jìn)行呢,？
與金屬切削機(jī)床一樣,，CMM的制造精度也會受到經(jīng)濟(jì)可行性的限制。然而,，與機(jī)床不同的是,，CMM通過對整個工作空間進(jìn)行基于計算機(jī)的誤差補(bǔ)償（即空間誤差補(bǔ)償），可以實(shí)現(xiàn)更高的測量精度,。例如,，一臺CMM制造完成后，要用激光干涉儀精確測出其誤差圖,，對直線度,、垂直度,、直線定位精度和角度誤差的誤差函數(shù)進(jìn)行測量并制成誤差表。由于CMM的零部件幾何尺寸可視為恒定不變,，因此可以利用測量軟件對這些誤差進(jìn)行合并和修正,。雖然空間誤差補(bǔ)償技術(shù)已在CMM上普遍采用，但對加工機(jī)床來說,，對滾珠絲杠誤差以外的其他誤差項(xiàng)進(jìn)行修正的情況并不多見,。
CMM通常都放置在嚴(yán)格控制溫度的工作環(huán)境中,。計量室的溫度通常保持在20℃（規(guī)定的尺寸測量標(biāo)準(zhǔn)溫度）,，一般都配備有空調(diào)裝置、隔溫門和專門的溫控系統(tǒng),，以保證溫度的波動范圍很?。ㄍǔ榱泓c(diǎn)幾度）。在對工件進(jìn)行測量之前,，需要預(yù)先"等溫"一使被測工件的溫度與計量溫度完全相同,。
而機(jī)床的加工環(huán)境往往對溫度缺乏嚴(yán)格的控制。陽光可能會從窗戶照進(jìn)室內(nèi),，通向室外的門可能是敞開的,。雖然加工車間通常都比較熱，但只有少數(shù)車間裝有空調(diào),。不斷變化的環(huán)境溫度會改變機(jī)床的幾何尺寸,。就像機(jī)床有振動模式一樣，它也有熱模式,，但這種熱模式的時間常數(shù)比較長,通常為幾小時或幾天,。
CMM本身沒有較大的熱源。雖然CMM也有用于驅(qū)動軸系的伺服電機(jī),，但其所需的功率很小,。CMM的軸系通常采用氣浮軸承，因此產(chǎn)生的摩擦熱很低,。而機(jī)床有驅(qū)動電機(jī),、預(yù)加載軸系和主軸，并且會吸收切削熱和噴濺上溫度較低的冷卻液,。由于所加工的零件不同,，這些熱源的開啟和關(guān)閉很難預(yù)測。
機(jī)床上的熱源會激發(fā)其熱模式，其結(jié)果是,，機(jī)床零部件的位置始終在移動,。以一臺主軸安裝在垂直立柱前面的機(jī)床為例。當(dāng)主軸首先啟動時,，產(chǎn)生的熱量主要包含在主軸中,，遠(yuǎn)離立柱,。此時主軸位置向+Y方向移動,。在當(dāng)天晚些時候，即使該主軸仍以相同的速度在相同的負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn),，它產(chǎn)生的熱量開始傳入立柱中（但是在立柱的正面而不是背面）,。此時立柱發(fā)生變形，并開始向后傾斜,，使主軸向-Y方向移動,。正如更常見的那樣，當(dāng)機(jī)床主軸啟動和停止,、加速和減速時,，由發(fā)熱引起的誤差都會變得難以預(yù)測。
CMM通常不會承受較大的測量負(fù)荷,。測頭與被測工件之間的接觸力可能僅為幾毫牛頓。因此,，CMM在測量過程中的變形通常很小,，而且一般局限于工件重量（作用于CMM的工件重量測量時不會發(fā)生變化）以及運(yùn)動部件質(zhì)心不斷變化的影響。機(jī)床則要承受很大的加工負(fù)荷。切削力可能很容易就會高達(dá)數(shù)百磅,。切削會產(chǎn)生很大的主軸扭矩,，而快速移動的重載軸系則會產(chǎn)生慣性負(fù)荷。
